「大数据期刊」智慧城市知识图谱模型与本体构建方法( 四 ) 智慧城市知识图谱模型与本体构建方法臧

单层多领域OKG(sm)思路（智慧城市知识图谱单层多领域本体示意如图7所示）是在单层单领域OKG(ss)知识图谱的设计思路上，意图解决在智慧城市知识图谱中区分出各行业领域知识图谱的问题，即解决在主本体中快速区分子本体的问题。可以通过为子本体增加边界属性记录这些本体所属的范围，但城市行业领域的业务内容实际上是会发生变化的，即本体的内容和范围会发生变化；另外，不同的城市行业领域也存在公共的元素（例如个人的信息包括电话号码，城市通信系统中也包括电话号码），这些公共元素如果在子本体中各自维护，当切换到主本体中时会面临是否需要融合、如何融合的问题。从这些问题来看，单层多领域思路的应用存在变更困难、冗余过大、从子本体到主本体融合问题较多等困难。

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图7智慧城市知识图谱单层多领域本体示意
多层多领域OKG(mm)思路（智慧城市知识图谱多层多领域本体示意如图8所示）是分别设计子本体，将子本体互相叠加，形成完整的主本体。如针对城市居民的医疗情况设计一套医疗人本体Med(OKG) ，针对交通情况设计一套交通人本体Tra(OKG) ，将两个本体进行叠加，经过去重fr和消歧fd后，可以形成一个城市自然人的总本体

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。由于可以采用动态本体技术，不需要在最开始就设计出完善的总本体，而是在设计好总体架构后，将建设好的子本体逐步叠加完善，最终形成一个完整的本体设计。

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图8智慧城市知识图谱多层多领域本体示意
在垂直领域知识图谱的应用方面，已经有很多成熟的产品，并且在现实应用中，大部分情况是以垂直领域方式进行的（如市民想看病，就用到智慧医疗功能；孩子教育问题则会用到智慧教育功能）。按照上述本体设计，虽然通过图谱叠加会形成很复杂的多领域知识图谱，但大部分应用可以通过图谱分层方式抽取出独立的一层，形成垂直领域知识图谱，从而得到强大的应用功能。
4一个子本体构建的例子在城市维稳安全领域，城市自然人的子本体Sub(Ocity)被称为安全人P 。通过对维稳安全领域业务知识的分析，将安全人的实体对象E(P)分为个人、组织、证件、虚拟身份、机动车、电话、银行账户、监狱、银行、宾馆酒店、网吧、边境口岸、网络场所等，这些实体之间的关系R可以用综合关系R1、从属R2、拥有R3、活动R4、轨迹R5以及网络活动R6描述，安全人的本体设计如图9所示。
安全人Pi与N个安全人Pn之间存在亲属、邻居、同事、同乘机、同火车、同住宿等一种或多种综合关系R1(Pi,Pn) 。
安全人Pi与N个组织单位Un之间存在从属关系R2(Pi,Un) ，同时这些组织单位Un与其他N个安全人Pn之间同样也存在从属关系R2(Pn,Un) 。
安全人Pi拥有N个证件A、虚拟身份B、机动车C、电话D以及银行账户G等。其中，通过虚拟身份B与其他同城市的安全人Pj之间存在网络关系RN(B,Pj)；驾驶机动车会产生违章记录RC1 ，在各类卡口会产生卡口过车记录RC2；通过打电话发短信与其他安全人产生通话记录RD(Pi,Pj) ，使用手机上网产生电子活动RD（可利用电子围栏侦测）；银行账户与其他安全人的银行账户之间会产生银行交易记录RG(Pi,Pj) 。因此，拥有关系整体可表示为R3={RN(B,Pj),RC1,RC2,RD(Pi,Pj),RD,RG(Pi,Pj)} 。
安全人Pi的行为活动会产生N个违法记录、服刑记录和各种案件R4(Pi) 。
安全人Pi的移动路线会产生N个轨迹和定位信息R5(Pi) 。通过民航订票和离港信息、铁路订票及乘车信息定位安全人移动轨迹的两端，通过银行核查信息定位银行，通过旅客住宿信息定位宾馆酒店，通过网吧上网信息定位网吧，通过出入境信息定位边境口岸。